Ein neuer Nickel-Katalysator für Brennstoffzellen
Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen
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DEUTSCHE FORSCHER haben für kompakte Brennstoffzellen einen kostengünstigen Nickel-Katalysator für die
Dampfreformierung von Erdgas entwickelt.
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Kompakte stationäre Brennstoffzellen benötigen kostengünstige Verfahren für die Herstellung
von Wasserstoff aus Erdgas.
Von Dr. Gerry Crawford
Nickel Magazine, März 2005 -- Es gibt mindestens fünf verschiedene Arten von Brennstoffzellen, die jedoch alle Wasserstoff und Sauerstoff zur Strom- und Wassererzeugung benötigen. Der meiste Wasserstoff entsteht bei der Dampfreformierung von Erdgas bzw. Methan, bei der im Methanmolekül Wasserstoff von Kohlenstoff gespalten wird. In der Industrie geschieht dies in riesigen Anlagen, die täglich Tonnen von Wasserstoff erzeugen.
Bei der Wasserstoffversorgung stationärer Brennstoffzellen im Haushaltsbereich besteht die Herausforderung darin, die im Gegensatz zu gewerblichen Anwendungen geringen Mengen an Wasserstoff aus Erdgas zu erzeugen. Derartige Reformer-Technologien werden zwar seit mehreren Jahren entwickelt, doch sind sie bislang noch nicht am Markt verfügbar.
Das Chemieunternehmen BASF forscht an wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung von ausreichend reinem Wasserstoff für Brennstoffzellen. Ein Problem dabei sind die Restkonzentrationen von Kohlenmonoxid im Wasserstoff, welche die Brennstoffkatalysatoren vergiften und ihre Effizienz und Nachhaltigkeit verringern.
Während die heute üblichen Reformer-Technologien zur Gewinnung von reinem Wasserstoff teuere Edelmetall-Katalysatoren verwenden, ist es BASF gelungen, Katalysatoren auf Basis von unedlen Metallen zu entwickeln. Diese Katalysatoren basieren auf Nickel, Kupfer und anderen Metallen und verhalten sich annähernd wie Edelmetall-Katalysatoren, dabei aber um ein Vielfaches günstiger.
Nun wurde ein neuer Nickel-Katalysator entwickelt und an den Anforderungen kleiner Brennstoffaufbereiter in der Dampfreformierung von Erdgas ausgerichtet. Der Katalysator ist hochaktiv (selbst noch nach tausendfachem Einsatz), hat einen geringen Deaktivierungsgrad und ist gegen atmosphärische Änderungen beständig.
Diese Entwicklung zeigt, dass sich Katalysatoren mit Nickel als aktive Komponente sowohl zur Wasserstoffgewinnung im industriellen Maßstab, als auch für kompakte Brennstoffaufbereiter eignen. Die hohe Leistung dieser neuartigen Katalysatoren und deren niedrige Kosten sind ein großer Schritt in Richtung Kommerzialisierung von Brennstoffzellsystemen zur Strom- und Wärmeerzeugung im Haushaltsbereich.
Dieser technologische Fortschritt unterstreicht die geheimnisvolle katalytische Qualität von Nickel - eine der faszinierensten und wertvollsten Eigenschaften dieses wirklich erstaunlichen Metalls.
Dr. Crawford ist technischer Berater des Nickel Institute.
FOTOS: BASF plc
 Chris Wilson Weitere Artikel über Wasserstoff und Brennstoffzellen finden Sie in folgenden Ausgaben des Nickel
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